Сравнительный анализ питьевой воды по санитарным нормам.

1. Сравнительный анализ питьевой воды по санитарным нормам. "Живой организм - это одушевленная вода». Дюбуа. Работу выполнила Ученица 11 А класса МАОУ СОШ №21 ГумироваАльбина Научный руководитель: Краснокутская Т.Ю.

2. Задачи • Выяснение, какую питьевую воду предпочитают употреблять жители города Миасс, • Проведение химического анализа водопроводной воды, воды из родника, некоторых скважин в частных секторах, а так же бутилированной воды, • Выявление достоинств и недостатков исследуемой питьевой воды.

3. Введение С молоком матери человек постигает простую истину - вода источник жизни. Всем известно, что жизнь зародилась в воде, да и сам человек на 80% состоит из воды. Вода это универсальный источник плодородия, чистоты и здоровья. Но ученые уже сегодня утверждают, что экологически чистая вода в скором будущем станет большой ценностью на Земле! Для человека не существует альтернативы чистой сырой воде, так как часто употребляемые напитки - синтетические и не какой пользы не несут, а даже наоборот приносят вред и без того ослабленному условиями окружающей среды организму. Вода на открытых источниках хоть и соответствует Санитарным правилам и нормам (СанПиН), но в наше время источников для ее загрязнения предостаточно, и рано или поздно вода в таких источниках начнет портиться, становясь непригодной для употребления в качестве питьевой. В наше время мы часто слышим такие выражения: «чистая родниковая вода», «витаминизированная», но кто нам дает гарантии, что она действительно такая уж чистая и полезная?

4. Какая вода бывает? И что мы о ней знаем? По данным Международной академии экологии и природопользования изношенность наших трубопроводов составляет 65%, а более 50% утратили герметичность. В следствии этого в воду могут попасть нефтепродукты, фекальные стоки. На внутренних стенках труб живут и размножаются множество бактерий и иных микроорганизмов. Для борьбы с ними используются химические препараты. Употребляя воду из под крана мы убиваем свой организм в частности кишечную флору. Бутилированная вода не имеет недостатков. Она соответствует всем нормам СанПиНа, конечно если производитель добросовестный. По физико-химическим свойствам бесцветна, не имеет запаха, некоторые воды сладковаты на вкус. Но есть малый недостаток – она платная. Не каждая семья способна покупать такую воду! Родниковая вода так же не имеет существенных отклонений от СанПин. Это ода сочащаяся из недр Земли на поверхность. По физико-химическим свойствам она чаще всего не имеет запаха, пресная и приятная на вкус. Но плохая экология делает свое дело, и свойства родниковой воды постепенно начнют ухудшаться

5. Общие понятия об определяемых показателях воды Жесткость воды - совокупность химических и физических свойств воды, связанных с содержанием в ней растворённых солей щёлочноземельных металлов, главным образом, кальция и магния. Запах воды– запах воды вызывается присутствием в воде различных газов, бактерий и других посторонних веществ. Привкус воды – привкус придают растворенные в воде минеральные соединения, газы и посторонние примеси. Мутность - вызывается присутствием в воде глины и песка, а также органических(фито- и изопланктон) и неорганических соединений (карбонаты различных металлов)

6. Химические показатели качества воды Содержание растворенных веществ( сухой остаток) - Общее количество веществ (кроме газов), содержащихся в воде в растворенном состоянии, характеризуется сухим остатком, получаемых в результате выпаривания профильтрованной воды и высушивания задержанного остатка до постоянной массы. Щелочность воды - Под общей щёлочностью воды подразумевается сумма содержащихся в ней гидратов и анионов слабых кислот (угольной, кремниевой, фосфорной и т.д.).  Содержание сульфатов и хлоридов – образуются соли некарбонатной жесткости. Фториды и йодиды – при избытке и недостатке приводят к серьезным заболеваниям организма человека. Окисляемость – содержание в водах органических веществ и служит индикатором загрязненности источника. Минеральные соли – макро- и микроэлементы. Нужны организму так же, как белки, углеводы и жиры.

7. Существует несколько стандартов на питьевую воду:-Российский стандарт, определяемый соответствующими нормами и ГОСТами;-Стандарт ВОЗ (Всемирной организации здравоохранения);-Стандарт США и стандарта стран Европейского союза (ЕС).Российский ГОСТ на питьевую воду действует с 1982 г. Сейчас он дополнен более новым нормативом — Санитарные правила и нормы (СанПиН) 2.1.4.550-96 «Питьевая вода». В соответствии с действующими стандартами и нормами под термином питьевая вода высокого качества подразумевается:- вода с соответствующими физико-химическими показателями — прозрачная, без запаха и с приятным вкусом;- вода с рН = 7—7,5 и жесткостью не выше 7 ммоль/л;- вода, в которой суммарное количество полезных минералов не более 1 г/л;- вода, в которой практически нет болезнетворных бактерий и вирусов.

8. Санитарные нормы показателей качества воды

9. Я хочу провести собственное исследование на предмет того, какую же мы пьем воду. Какая лучше? Какая бутилированная вода дешевле, и насколько цена на воду соответствует ее качеству? Что лучше бутилированная вода или вода из скважин города Миасса? Проводила свое исследование я в таком порядке: • Взятие скважинных и бутилированных вод на анализы; • Проведение анализов при помощи Института Минералогии уральского отделения( УрО РАН); • Сравнение этих вод между собой; • Проведение социологического опроса населения Миасса; • Определение лучшей скважинной и бутилированной вод; На основе всего этого, я провела интереснейший опыт с водой, познакомилась с основным видом деятельности Института Минералогии УрО РАН, его оснащением, и весьма приветливыми и открытыми для общения сотрудниками данного института, ну и в целом открыла для себя много нового и интересного.

10. Типы скважин под воду Артезианская скважина. 20-220м. Песчаная скважина. 10-80м. Достоинства: - Срок бурения 1-2 дня. - Не надо лицензировать. Недостатки: - Зависимость от погодного фактора. - Срок службы 3-5 лет (при круглогодичном использовании до 10 лет). - Возможно загрязнение канализационными водами Достоинства: - Срок службы артезианских скважин от 30 до 50 лет. - Высокая производительность. Недостатки: - Высокая стоимость. - Требуется лицензирование скважины

11. Взятие скважинных и бутилированных вод на анализы Проведение санитарно-гигиенических исследований скважинных вод по городу Миассу уже были сделаны Федеральным государственным учреждением здравоохранения Центром гигиены и эпидемиологии № 92 Федерального медико-биологического агентства. Мне остается только провести анализы трех выбранных мною для примера бутилированных вод : «Люкс», «Ниагара» и «Ильинская»

12. Проведение анализов воды В ходе проведения анализов воды использовалось следующее оборудование: • Атомно-абсорбционный спектрометр Aanalyst300 с графитовой печью HGA-850 • Атомно-абсорбционный спектрометр PerkinElmer 3110 с пламенной атомизацией проб • Иономер(pH-метр) • Фотометр фотоэлектрический КФК-3 • Бюретка с трилоном Б

13. Атомно-абсорбционный спектрометр Aanalyst 300 с графитовой печью HGA-850 Данный спектрометр с электротермической атомизацией проб. На нём замерены из исходной воды без упаривания кадмий, свинец, стронций.

14. Атомно-абсорбционный спектрометр PerkinElmer 3110 Атомно-абсорбционный спектрометр PerkinElmer 3110 с пламенной атомизацией проб - это тот прибор, в котором нужно опускать в колбу капилляр -  на нём замерены железо, медь, цинк, марганец, кобальт, никель из упаренных в 40 раз проб, калий, натрий из исходной воды. Упаривание воды- уменьшение количества, объема воды, выпаривая лишнюю жидкость в целях проведения какой - либо работы.

15. Иономер (pH-метр) Иономер (pH-метр) – прибор для измерения водородных показатели водырН ( жесткость) и окислительно-восстановительный потенциал Eh.

16. Фотометр фотоэлектрический КФК-3 Дальше идет фотоколометрический метод исследования с помощью Фотометра фотоэлектрического КФК-3 ( в методиках называется фотоколориметр). Замеряются ионы аммония, нитраты, нитриты ортофосфат- ионы.

17. Бюретка с трилоном Б Бюретка с трилоном Б использовалась для титриметрического определения кальция и магния. Трилон Б - белый кристаллический порошок, хорошо растворимый в воде и щелочах. После титрирования Ca– колбы с жидкостью розового цвета После титрированияCa+Mg - колбы с жидкостью синего цвета:

18. Титриметрический анализ (титромметрия) Титриметрический анализ (титромметрия) — методы количественного анализа в аналитической и фармацевтической химии, основанные на измерении объема раствора реактива известной концентрации, расходуемого для реакции с определяемым веществом. Титрование производят с помощью бюретки, заполненной титрантом до нулевой отметки. Заполнение бюреток рабочим раствором производят через воронку или с помощью специальных приспособлений, если бюретка полуавтоматическая. Конечную точку титрования определяют индикаторами или физико-химическими методами. По количеству пошедшего на титрование рабочего раствора рассчитывают результаты анализа.

19. Краткое описание методик выполнения измерений • Информация предоставлена Минералогическим институтом УрО РАН Аммиак и ионы аммония Сущность метода: Метод основан на способности аммиака и ионов аммония образовывать окрашенное в жёлто-коричневый цвет соединение с йодно-ртутной солью и щёлочью, содержащимися в реактиве Несслера. Интенсивность окраски раствора, пропорциональную массовой концентрации аммиака и ионов аммония, измеряют на фотоколориметре при длине волны 430 нм. Исследуемую воду предварительно фильтруют через бумажный фильтр «синяя лента». Мешающее влияние жёсткости воды устраняют добавлением раствора виннокислого калия-натрия. • Реактив Несслера - это щелочной водный раствор дигидрата тетраиодомеркурата (II) калия (K2[HgI4(H2O)2])

20. Нитриты Сущность метода : Метод основан на способности нитритов диазотировать сульфаниловую кислоту и на образовании красно-фиолетового красителя диазосоединения с 1-нафтиламином (то есть красно-фиолетовое соединение с реактивом Грисса). Интенсивность окраски раствора, пропорциональную массовой концентрации нитритов, измеряют на фотоколориметре при длине волны 520 нм. Исследуемую воду предварительно фильтруют через бумажный фильтр «синяя лента».

21. Нитраты Сущность метода: Метод основан на реакции нитратов с салициловокислым натрием в присутствии серной кислоты с образованием соли нитросалициловой кислоты, окрашенной в жёлтый цвет. Интенсивность окраски пропорциональна содержанию нитратов в пробе, замеряется на фотоколориметре при длине волны 440 нм. Сульфаты Сущность метода: Метод основан на определении сульфат-иона в виде BaSO4 в солянокислой среде с помощью гликолевого реагента. (Гликолевый реагент состоит из смеси этилового спирта, этиленгликоля и раствора хлорида бария). Гликоль, введённый в реакционную смесь, при осаждении сульфата бария стабилизирует образующуюся суспензию BaSO4 и делает возможным турбидиметрическое микроопределение сульфатов. Исследуемую воду предварительно фильтруют через бумажный фильтр «синяя лента». Оптическую плотность проб, пропорциональную содержанию сульфатов, замеряют на фотоколориметре при длине волны 364 нм.

22. Хлориды . Определение содержания хлор-иона в воде титрованием азотнокислой ртутью в присутствии индикатора дифенилкарбазона. Сущность метода: Хлориды титруют в кислой среде раствором азотнокислой ртути, при этом образуется растворимая, почти диссоциирующая хлорная ртуть. В конце титрования избыточные ионы ртути с дифенилкарбазоном образуют окрашенное в фиолетовый цвет комплексное соединение. Изменение окраски в эквивалентной точке выражено чётко, в связи с этим конец титрования определяется с большой точностью. Ортофосфат-ионы Сущность метода: Содержащиеся в воде ортофосфат-ионы взаимодействуют с ионами молибдата и сурьмы с образованием комплекса фосфорно-молибденовой гетерополикислоты, которая восстанавливается аскорбиновой кислотой в окрашенное в синий цвет соединение. Интенсивность окраски пропорциональна содержанию ортофосфат-ионов в пробе воды, оптическая плотность замеряется на фотоколориметре при длине волны 690 нм. Исследуемую воду предварительно фильтруют через бумажный фильтр «синяя лента».

23. Кальций, магний, общая жёсткость Сущность метода: Комплексонометрический метод определения общей жёсткости основан на образовании прочного комплексного соединения трилона Б с ионами кальция и магния. Определение проводят при pH=10 в присутствии индикатора хромогена чёрного ЕТ-00. Ионы кальция и магния образуют с индикатором окрашенное в винно-красный цвет комплексное соединение, которое менее прочное, чем с трилоном Б, образующееся при титровании. Когда все ионы кальция и магния будут связаны с трилоном Б (точка эквиваленности), индикатор высвобождается и цвет раствора меняется, так как свободный индикатор имеет другой цвет (сине-зелёный). Количество израсходованного на титрование трилона Б пропорционально содержанию кальция и магния в исследуемой воде. Общая жёсткость воды пропорциональна суммарному содержанию ионов кальция и магния и вычисляется по формуле: Жёсткость воды (Х) , моль/м3 = V x 0,05 x 1000/Vводы, где: V – объём трилона Б, израсходованный на титрование,см3; 0,05 – нормальность трилона Б, г-экв/дм3 Vводы – объём воды, взятый для титрования, см3

24. Перманганатная окисляемость Перманганатная окисляемость – это величина, характеризующая содержание в воде органических и минеральных веществ, окисляемых в определённых условиях перманганатом калия . Выражается этот параметр в миллиграммах атомарного кислорода, пошедшего на окисление этих веществ, содержащихся в 1 дм3 воды. Сущность метода: Метод основан на окислении присутствующих в пробе веществ перманганатом калия в сернокислой среде при кипячении. Определение перманганатной окисляемости пробы производится титриметрически в присутствии избытка щавелевой кислоты.

25. Сухой остаток Сущность метода: В предварительно взвешенной фарфоровой чашке выпаривают 250-500 см3 профильтрованной воды на водяной бане с дистиллированной водой. Затем чашку с сухим остатком помещают в сушильный шкаф и сушат при 110 °С до постоянной массы. Сухой остаток (Х), мг/дм3, вычисляют по формуле X = (m-m1) x 1000 V где m - масса чашки с сухим остатком, мг; m1 - масса пустой чашки, мг; V - объем воды, взятый для определения, см3. • Водородный показатель воды(pH) и окислительно-восстановительный потенциал (Eh) замеряются на pH-метре (иономере ). • Металлы (железо, медь, цинк, марганец, никель, кобальт ) определены атомно-абсорбционным методом на спектрометре Perkin Elmer 3110 с пламенной атомизацией проб. Исследуемая вода предварительно подкислена и упарена в 40 раз. Калий, натрий – определены без упаривания.

26. Санитарно-гигиенические исследования скважинных вод по Миассу Тургояк, ул. Туристов

27. Санитарно-гигиенические исследования скважинных вод по Миассу Скважина, ул. Горная

28. Санитарно-гигиенические исследования скважинных вод по Миассу Каптаж родника (Машгородок)

29. Санитарно-гигиенические исследования скважинных вод по Миассу Городская насосная № 7(Машгор.)

30. Санитарно-гигиенические исследования скважинных вод по Миассу Поселок Дачный

31. Вывод: Каптаж Родника Расположение вод от лучшей к худшей Справка Гор. Насосная №7 Жесткая вода очень вредна для бытовых приборов: стиральная, посудомоечная машина. Может привести к их поломкам. Для человека жесткая вода не опасна, разве что сушит кожу. Такую воду рекомендовано умягчать. Потребление в пищу воды , где содержание железа превышено, может привести к заболеванию печени, иммунной системы и некоторых других органов. Появление ржавчины на сантехнике, одежде, служит появлению посторонних запахов. А высокая окисляемость может привести к загрязнению воды органическими соединениями. Скважина, ул. Горная (окисляемость) Тургояк, ул. Туристов (Жесткость, железо) Поселок Дачный(жесткость, железо)

32. Санитаро-гигиенические исследования бутилированных вод («Ниагара»)

33. «Люкс»

34. «Ильинская»

35. Вывод Справка Нитриты -NO2. Высокотоксичные соединения.Нитриты - промежуточная ступень в цепи бактериальных процессов окисления аммония до нитратов. В человеческом организме нитраты восстанавливаются до нитритов, а те, в свою очередь, взаимодействуют с гемоглобином, образуя стойкое соединение – метгемоглобин. Как известно, гемоглобин переносит кислород, а вот метгемоглобин такой способностью не обладает. В итоге ткани начинают испытывать кислородное голодание, развивается заболевание – нитратная метгемоглобинемия. Вспышки этого заболевания, по большей часты среди детей.

36. Сравнение показателей вод по гигиеническим нормативам лучшей бутилированной и не бутилированной воды

37. Вывод В ходе работы было выявлено, что большинство жителей города Миасс употребляют…… воду. При покупке бутилированной воды жители города руководствуются …… воды. Проведенные анализы показали, что наилучшими показателями обладает бутилированная вода «Люкс-вода» а значит необходимо бороться с загрязнением экологии как минимум в нашей области.

38. Решение проблемы Для того, чтобы не наносить вред своему здоровью, и получать необходимые микроэлементы для своего организма следует употреблять бутилированную воду, лучше всего популярной марки, потому что производители такой воды следят за ее качеством, что бы не нанести вред своей репутации, и получать заслуженную прибыль от ее реализации. Если нет желания и средств для покупки бутилированной воды, можно пользоваться родниками, потому что именно там вода наименее вредная для здоровья. Но самым основным путем решения проблемы чистой питьевой воды является создание мер для предотвращения ее загрязнения, с чем пытаются бороться как местные власти так и вышестоящие руководители.

39. Заключение Закончив эту работу, я пришла к мысли, что в нашем городе еще все и не так плохо. В общем результатами я довольна, моя работа заключалась в сравнительном анализе питьевых вод, как с некоторых скважин нашего города, так и некоторых бутилированных. Вот результаты, лучшими оказались вода в Каптаже Родника города Миасса и вода «Люкс». Пусть у некоторых вод из скважин частного сектора нашего города превышено железа по нормам СанПиН, но это нормально! Вообще превышение содержания железа в питьевой воде на открытых источниках Томской, Тамбовской, Архангельской, Челябинской и Новосибирской областях это норма. У нас в области большая часть промышленности в стране, следствие из этого плохая экологическая обстановка. Бутилированная вода, распространяемая в нашем городе, тоже соответствует качеству. По результатам исследований в бутилированной воде «Ильинская» выявлено малое превышение содержания нитритов. Но на слуху и на столах у всех чаще всего вода производителя «Люкс», а она по показаниям самая лучшая, «Ниагара» чуть уступает ей, но по цене дешевле и со сходным качеству «Люкс» воде.